Mejora de las propiedades de humectación de dieléctricos
La electrohumectación sobre dieléctricos (EWOD) está relacionada con la modificación de las propiedades de humectabilidad de un material dieléctrico cuando se le aplica un campo eléctrico. En los últimos tiempos, el control de gotas acuosas sobre materiales aislantes dieléctricos se ha convertido en un tema científico candente La electrohumectación ofrece distintas aplicaciones interesantes para diseñar nuevos tipos de dispositivos eléctricos de visualización, lentes líquidas de autofoco para teléfonos móviles y papel inteligente con velocidad de vídeo. También es posible modificar las propiedades de tensión superficial y transportar, dividir, combinar y mezclar gotas en un sistema de laboratorio en chip.El proyecto «Electrowetting dynamics» (EWETDYNAM) se dedicó a mejorar los materiales en lámina delgada que se utilizan para la electrohumectación teniendo en cuenta factores como el precio, la estabilidad y la funcionalidad. La investigación ha mostrado que el pentóxido de tantalio es un material en lámina delgada que combina una constante dieléctrica elevada con una resistencia a la rotura eléctrica elevada y una densidad reducida de poros. El pentóxido de tántalo es una lámina delgada de aislamiento idónea para EWOD, ya que permite que la electrohumectación se produzca con tensiones muy bajas.Parte de la investigación se centró en optimizar la anodización del tántalo. En este caso, el tántalo sirve como ánodo en una solución electrolítica. Una corriente de baja intensidad empieza a fluir hacia un cátodo de platino hasta que el grosor de la capa de pentóxido de tántalo aumenta y la tensión de anodización alcanza su valor máximo. El pentóxido de tántalo se caracterizó mediante espectroscopia de impedancia, microscopia de fuerzas atómicas y elipsometría. Con el fin de manipular volúmenes pequeños de fluidos utilizando la electrohumectación, se aplicaron tensiones de entre 5 y 10 V. Además de medir el ángulo de contacto y el diámetro de gotas de agua y aceite depositadas, los investigadores también estudiaron la variación del ángulo de contacto de los fluidos y observaron que el ángulo de contacto aumenta con la tensión aplicada hasta que se satura. El grosor de la lámina varía con la tensión aplicada, y la capa dieléctrica se vuelve conductora eléctricamente con tensiones aplicadas mayores que un tercio de la tensión de anodización. También se observa una disminución cuando aumenta la frecuencia de modulación. Mediante el estudio de los efectos de muchos parámetros sobre el pentóxido de tántalo, EWETDYNAM logró manipular mejor las gotas mediante electrohumectación.
